什么是网络交换机？它是一种转发电信号的网络互联设备，为接入交换机的任意两个节点提供信号通路。

 什么是网络交换机？它是一种转发电信号的网络互联设备，为接入交换机的任意两个节点提供信号通路。

1. 网络交换机的分类

   1.1按OSI网络模型工作层面分类的话，一共分三类：第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。

   但它们的性能和用途各不相同，体现在如下：第二层交换机又称以太网交换机，工作在OSI协议的第二层，也是数据链路层，根据MAC地址进行信息交换，是一种基于MAC媒体访问控制、MAC地址识别、完成以太网数据帧转发的网络互联设备；而第三层交换机又称网络层交换机，工作在OSI协议的第三层，也是网络层，根据IP地址协议进行交换数据，主要用于汇聚层交换；那么第四交换机的性能及用途呢？这层交换机主要用于互联网络数据中心的核心层数据交换。此外，还有称为光纤交换机，是用于光纤信号交换。

   1.2按传输速率分类的话，也是三类：百兆快速以太网交换机、千兆以太网交换机和万兆以太网交换机。

   这三种模式的交换机速率通信距离小于100米，一般由10/100M自适应端口提供，有的高性能交换机还提供千兆光纤接口。

   1.3按转发方式分类的话，是两类：直通转发和存储转发

   1.4换网络构成方式分类的话，一共有三类：接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。

   1.5独特性能POE交换机，它是一种支持以太网供电的交换机，可在现有的以太网Cat.5类双绞线基础架构上，建立无线局域网的接入点，并在传输数据信号的同时，还能提供直流供电电源。

2. 网络交换机的功能

   功能有以下5方面：

   2.1学习、存储、接收、查表、转发功能

   学习和存储：交换机初始化时，MAC地址表是空的，它能学习和存储进入交换机的数据帧的源地址，并且把源地址及其对应的交换机端口号记录在MAC地址表；交换机不断记录每个接口收到的数据帧的地址，一段时间以后所有的端口连接MAC地址都会记录到MAC地址表中来。

   接收、查表和转发：交换机内部有一个地址表，这个地址表标明了MAC地址和交换机端口的对应关系；当交换机从某个端口收到一个数据包时，它首先读取包头中的目的MAC地址，这样它就知道信源主机的MAC地址是连在交换机的哪个端口上，交换机读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口，如果表中存有与该目的MAC地址对应的端口，则把数据包直接复制到这个端口上，然后，将数据帧从查到的端口上“转发”出去。

   2.2分割冲突域功能

   交换机端口如果有大量数据要转发，端口将发送的数据存储至寄存器中，实施先到先发的顺序发送方式。

   2.3流量控制功能

   当一个端口的流量超过了其处理能力时，就会发生端口阻塞。交换机通过网络流量过滤，只允许通过必要的网络流量和转发，这样可以有效隔离广播风暴，减少丢帧、误包和错包，避免共享冲突。

   2.4优先级控制功能

   优先级是交换机的一个高级特性，提供优先级控制的交换机可以提供重要网络应用优先传输的保证；优先级支持方式分为端口优先、MAC地址、IP地址和应用的优先级控制，支持标准主要是确定是否支持802.1P标准。

   2.5利用生成树协议防止网络环路功能

   生成树协议也称STP，该协议应用于环形网络，通过一定的算法实现路径冗余。当交换机包括一个冗余回路时，将环路修剪成无环路的树形网络，从而避免报文在环路网络中“长生不老”循环。以太网交换机通过生成树协议避免产生环路，同时允许存在后备路径。

   生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法，在以太网中创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路；二是在以太网拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。

3. 网络交换机的转发方式

   3.1直通转发：是把接收的数据包直接送到相应的端口，实现交换功能

   3.2存储转发：是计算机网络应用最为广泛的方式，它把输入端口的数据包先存储起来，然后进行CRC（循环冗余码校验）检查，如果发现有错，则对错误数据包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出数据包。

   3.3无碎片转发：是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64B，如果小于64B，说明是假包，则丢弃该包；如果大于64B，则发送该包，也不提供数据检验。它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通转发方式慢。

4. 网络交换机的介质层次

   4.1第二层交换机：是一种能识别MAC地址、完成封装和转发数据包的网络设备，通过内存查表，在发送者和接收者之间建立临时交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。

   4.2第三层交换机：是三层路由模块直接叠加在二层交换的高速背板总线上，突破了传统路由器的接口速率限制，速率可达几十Gbit/s。第三层数据交换工作发生在网络层，根据数据包中的IP地址寻址和通过路由协议来实现路由功能，还可以隔离子网间的广播风暴，可以控制一个网络的信息非法进入另一个网络。

   4.3第四层交换机：工作于传输层，直接面对具体应用，是基于传输数据包交换的新型局域网交换机，具有智能应用交换功能，是以软件技术为主、硬件为辅的网络管理交换设备。

   以上关于网络交换机介绍，希望对大家有更好的了解及帮助。